khimie.ru

Графит встречается в природе в значительном количестве во многих местах, особенно на Цейлоне, Мадагаскаре, в США, в Калифорнии, Новой Зеландии, а также и Сибири, Корее, в Богемско-Моравских горах. Менее обширные месторождения имеются также в различных местах Германии, например, в Пассау, где графит добывали еще в средние века. Он образует серые, непрозрачные, частью чешуйчатые, частью землистые массы. Хорошо сформированные кристаллы встречаются редко. Графит образует шестисторонние пластинки с трехугольной печерченностью, которые хорошо раскалываются по спайности, параллельной основанию. Твердость графита незначительна; он гибок, мягок и жирен наощупь, обладает слабым металлическим блеском, отличается маркостью. На бумаге оставляет черту свинцово-серого цвета, благодаря чему его применяют для изготовления карандашей. Удельный вес графита 2.1-2,3. В противоположность алмазу графит хороший проводник тепла и электричества. Он легче поддается химическому воздействию, чем алмаз; в пламени бунзенонской горелки он сгорает, хотя и с трудом; в чистом кислороде воспламеняется при температуре выше 690 °С. Природный графит часто сильно загрязнен, так что после его сгорания остается 20 % и более золы.

При нагревании с хлоритом калия в азотной кислоте графит образует так называемую графитовую кислоту  кислородсодержащий продукт, который при быстром нагревании вспыхивает. При нагревании графита, смоченного дымящий азотной кислотой, до красного каления, одни сорта его испучиваются, другие остаются неизменными. При обработке концентрированной серной кислотой в присутствии окислителей, графит разбухает и одновременно принимает глубоко-синюю окраску. Аналогичное поведение при определенных условиях обнаруживают графитовые аноды, если их применяют для электролиза концентрнропапных растворов H₂SO₄, НС1O₄, НNO₃ или НF. Так называемый «аморфный» углерод разбухает под действием серной кислоты в гораздо меньшей степени.

Теплота сгорания графита на 0,20 ккал/г-атом ниже, чем теплота сгорания алмаза, откуда следует, что графит является более стабильной модификацией углерода. Поэтому в условиях, при которых возможна кристаллизация углерода, нормальным является образование графита. Так, растворенный в жидком железе углерод при охлаждении частично выделяется в виде графита. Этим и объясняется серая окраска чугуна.

Способ искусственного приготовления графита в больших количествах был разработан в 1896 г. Ачесоном (ЛсЬезоп), наблюдавшим образование графита при нагревании в электрической печи угля с кварцем для получения карборунда SiС В настоящее время этот метод в больших масштабах используется на Ниагаре. Он заключается в том, что уголь, содержащий кварц, нагревают в электрических печах током в несколько тысяч ампер в течение 12-24 час. Раньше полагали, что при этом в качестве промежуточного продукта образуется SiС, при распаде которого углерод кристаллизуется в форме графита. Однако Арндт считает, что этот процесс в сущности основан на росте кристаллов графита, которые уже имелись в угле, и поэтому его можно сравнить с перекристаллизацией, металлов, происходящей при нагревании.

Графит используют для изготовления плавильных тиглей; для этой дели он особенно подходит как огнеупорный, хорошо переносящий быструю смену температур, теплопроводящий материал. Тигли или вытачивают из брусков ачесоновского графита, или формуют из чешуйчатого графита, смешанного с глиной и кварцевым песком, а затем обжигают. Графит используют также для изготовления карандашей, твердость которых варьируется добавкой глины. Далее, графит применяют как огнестойкую черную краску для печей, а в смеси с льняным маслом − в качестве краски, предохраняющей железо от ржавления. Мелкочошуйчатый графит служит смазочным материалом. Искусственно приготовляемой для этой цели коллоидный графит носит название даг; так, например, ойлдаг, применяемый Для смазывания цилиндров двигателей внутреннего сгорания, представляет собой смазочное масло, к которому примешан коллоидный графит. Подобными же препаратами являются аквадаг и колдаг − последний получают из природного графита. Так как графит наряду другими качествами обладает и хорошей электропроводностью, то он находит разнообразное применение в электротехнике; так, в гальванопластике для получения проводящего слоя им покрывают матрицы, его используют для изготовления щеток в динамо и в качестве микрофонных углей. Из ачесоновского графита делают (или им покрывают по способу Ачесона) некоторые сорта углей для дуговых лам (например, для прожекторов) и электроды (например, для электролиза хлоридов щелочных металлов).